半导体需要稳定的掺杂才能应用于晶体管、光电子学和热电学等。然而，现有的方法要么与传统的半导体工艺不兼容，要么引入了与时间相关的滞后行为，从而使得具有原子薄厚度的二维（2D）材料的掺杂极具挑战性。
近日，美国斯坦福大学Eric Pop报道了低温（<200 °C）下，亚化学计量比的AlOx层可以为CVD生长的单层MoS2提供了稳定的n掺杂层，同时兼容电路集成。
文章要点
1）实验结果显示，通过AlOx掺杂的单层MoS2制成的晶体管的载流子密度超过了2×1013 cm−2，方块电阻低至7 kΩ/□，接触电阻约为480 Ω·μm。
2）在保持晶体管通断电流比大于106时，该三原子厚度半导体的电流密度也达到了创纪录的近700 μA/μm（>110 mA cm-2）。同时，最大电流密度最终受到自热（SH）的限制，如果有更好的器件散热，电流密度有望超过1 mA/μm。此外，这种掺杂型MoS2器件的截止电流为0.1 nA/μm，接近国际技术路线图要求的几个低功耗晶体管指标。
参考文献
Connor J. McClellan, et al, High Current Density in Monolayer MoS2 Doped by AlOx, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.0c09078
https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c09078
